Erstmals Scheibe um jungen massereichen Stern nachgewiesen

29. Oktober 2015, 16:16
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Klare Hinweise auf stabile Gas- und Staubscheibe um AFGL 4176 bringt Licht ins Dunkel der Entstehung massereicher Sterne

Heidelberg – Astronomen haben ein wichtiges Puzzleteil für das Verständnis der Sternentstehung entdeckt: Erstmals ist einer Forschergruppe der Nachweis einer stabilen Gas- und Staubscheibe um einen jungen Stern großer Masse gelungen, wie das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg mitteilte.

Die Entdeckung könnte auf eine wichtige Rolle solcher Scheiben bei den Prozessen hindeuten, die massereichen Sternen zu ihrer Masse verhilft. Die Forscher berichten über ihre Entdeckung in der Fachzeitschrift "Astrophysical Journal Letters".

Die Massen von Sternen liegen laut MPIA zwischen zehn Prozent der Masse unserer Sonne und dem mehr als Hundertfachen der Sonnenmasse. Bei jungen massearmen Sternen wurden bereits häufig Gas- und Staubscheiben nachgewiesen, die zusätzliche Materie auf die Oberfläche der entstehenden Sterne lenken. Dagegen gab es bei massereichen Sternen bisher nur indirekte Hinweise auf die Existenz solcher Scheiben.

Entdeckung dank ALMA

Das internationale Astronomen-Team, den auch MPIA-Forscher angehören, fand nun erstmals klare Hinweise auf eine Gas- und Staubscheibe auch um einen jungen und sehr massereichen Stern. Der Stern mit der Katalognummer AFGL 4176 zählt zum südlichen Sternbild Centaurus und ist rund 14.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Die inneren Regionen von jungen massereichen Sternen sind hinter einer Hülle aus Gas und Staub verborgen. Mithilfe des ALMA-Observatoriums, das Beobachtungen im Millimeter- und Submillimeterbereich erlaubt, konnten die Astronomen in das Innere der Hülle blicken und dort eine scheibenartige, rotierende Struktur nachweisen. Um diese Beobachtung zu bestätigen, nahmen die Astronomen eine Art Gegenüberstellung vor: mehr als 10.000 simulierte Modellscheiben mit verschiedenen Eigenschaften. Simulierte Bilder und Spektren dieser "kosmischen Verdächtigen" wurden dann mit den Beobachtungsdaten verglichen.

Einblick in Sternenevolution

Die größte Übereinstimmung ergab sich für eine stabile ("Kepler'sche") Scheibe, für die sowohl der Gravitationseinfluss des Zentralsterns als auch jener der Scheibenmaterie selbst eine wichtige Rolle spielt. Der Scheibenradius ist nach Angaben der Forscher rund 2000 Mal so groß wie der mittlere Abstand der Erde zur Sonne, bei einer Gesamtmasse der Scheibe von zwölf Sonnenmassen. Der Stern selbst weist eine Masse von rund 25 Sonnenmassen auf.

Den Wissenschaftern zufolge belegt die Entdeckung, dass zumindest einige der massereichsten Sterne in gleicher Weise entstehen können wie ihre masseärmeren Verwandten: Mit Materie, die von einer stabilen Gas- und Staubscheibe auf den wachsenden jungen Stern geleitet wird. (APA, red, 29.10.2015)

  • Darstellung der Gas- und Staubscheibe um den massereichen jungen Stern AFGL 4176, die Forscher jetzt nachgewiesen haben.
    illu.: k. g. johnston/eso

    Darstellung der Gas- und Staubscheibe um den massereichen jungen Stern AFGL 4176, die Forscher jetzt nachgewiesen haben.

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